基于学科竞赛的电子信息类专业创新型人才培养研究

总结这种人才培养模式取得的良好效果。

关键词：学科竞赛；电子信息类专业；创新型

创新人才是国家核心竞争力的一个重要指标，是社会发展的不竭动力。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确指出：要着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。随着我国高等教育从“精英教育”阶段走向“大众教育”阶段，高校招生人数大量增加，生源质量普遍下滑，毕业生就业困难问题接踵而至。尤其是电子信息类专业，在21世纪初曾作为热门专业得到大量高校的热捧。如今，几乎所有的高校都开设了计算机科学与技术、计算机应用、电子信息工程等专业。但是，社会对这些专业的需求量无法同步扩张，再加上高校培养的学生质量无法满足社会的要求，社会与学校双方难以有效对接，导致一方面学生找不到理想的工作岗位，另一方面社会也招不到合适的毕业生。针对这些问题，许多高校也在努力探索出路，以浙江农林大学为例，从1999-2004年先后开设了计算机科学与技术、信息管理与信息系统、电子信息工程等专业。近年来，学生就业困难、就业质量下滑问题已经突显。

1 电子信息类专业毕业生就业困难分析

当前，高校电子信息类专业的教学主要存在基础教学与实践应用间的矛盾。基础教学远离实践应用。比如，数学等基础学科与电子信息类学科的实践应用相差太远，理解起来很困难；程序设计、数据结构、算法等课程还是采用卷面考试的方式来考核学生的知识掌握能力，很难考察出学生的真正应用能力和水平；学完高级语言程序设计、数据结构等课程后，拿了高分可是不会编程的学生大有人在；许多学生在大学4年中，没有参加过科研项目，没有参加过竞赛，甚至没有认认真真做过课程设计等。

清华大学计算机系副主任陈文光教授、武汉大学计算机学院院长何炎祥教授、中山大学信息学院院长黄继武教授、山东大学计算机学院院长孟祥旭教授、四川大学计算机学院副院长朱敏教授就如何克服计算机专业本科生的浮躁学风与课本无用论，如何切实培养计算机专业本科生的专业水平与动手能力，如何引导新一代计算机专业学生看待计算机学科的行业发展，高校和企业合作如何促进本科生教育与创新等展开了充分的讨论与求索。在讨论中他们提到：“一、目前计算机专业本科生的培养与社会的需求脱节，这提出了计算机学科的人才培养要按照市场需求定位，大力培养市场需要的人才，因此必须增强学校与企业的联合，将培养目标设定为市场，按市场的要求和需求设定专业和培养人才；二、目前学生的实践需求很强烈，培养实践动手能力强的高水平创新人才，除了要以学生为本外，还要加强计算机专业第一课堂的课程建设与教学改革，不断提高本科教学质量，另外还必须充分发挥第二课堂作用，促进学生动手与综合能力的培养。”

当前，社会需要的电子信息类人才应具备以下条件：基础扎实，知识体系较全面；实践动手能力强；具有良好的团队合作精神；自学能力强，转型快速。而高校培养的电子信息类学生普遍表现为：知识泛而不专，基础差；实践动手能力和创新能力弱；缺乏团队合作经验；被动学习，接受新知识速度慢。

由此可见，高校供应人才与市场需求人才严重脱节。为了改变这种状况，高校必须重新审视人才培养的问题，通过改革培养方案、教学模式、教学方法等措施来提高学生实践创新能力，从而尽量缩小高校与市场之间的差距。

2 学科竞赛在培养大学生实践创新能力中的作用

创新教育已成为新世纪教育改革的主旋律。中共中央国务院在“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”中强调“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，要‘以培养学生的创新精神和实践能力为重点’”，明确指出了“当前我国高等教育改革和发展要以推进大学生的创新精神、创新能力为核心内容”。

学科通常是指一定科学领域或一门科学的分支，是依据一定的教学理论组织起来的科学基础知识体系。学科也是高等学校的基本结构，体现了高等学校的教学水平、学术地位和办学特色。

学科竞赛是面向大学生的群众性科技活动，是培养创新人才、促进高校教育教学改革行之有效的途径，是锻炼人的智力，考查学生对某个学科的基本理论知识掌握和解决实际问题能力的比赛。学生通过竞赛，能够提高自身学习某门学科的兴趣和积极性，提高自己运用基础知识解决实际问题的能力。学科竞赛具有示范性和导向效应，可以有效推进学科建设和专业教学，促进课程体系、教学内容和方法的改革，倡导理论联系实际的学风。开展丰富多彩的学科竞赛有利于增强学习氛围，促进良好学风的形成；有利于促进学科发展，提高教学质量；有利于提高大学生的培养质量，促进其综合素质的全面发展，进一步迎合社会对人才的需求目标。

近年来，浙江农林大学信息工程学院紧密结合专业和学科的实际情况，以学科竞赛为主要切入点，大力培养学生实践创新意识，提高创新能力，达到“以赛促改、以赛促学”的效果，激励学生主动学习专业基础知识和专业知识，并取得了初步成果。从2004年开始，学生主要参加的电子信息类专业学科竞赛有：程序设计竞赛、电子设计竞赛、嵌入式系统竞赛、机器人竞赛等。这些竞赛对于巩固基础知识，扩大知识面，提高实践动手能力，增强团队合作精神，激发自学能力等方面具有明显的作用。以大学生程序设计竞赛为例，一方面，大学生程序设计竞赛能够将基础学科很好地运用于程序设计中，帮助学生加强学习和理解。竞赛题目涉及面广，可激励参赛选手主动学习相关学科知识，如离散数学、组合数学、图论、概率论、计算几何等，锻炼学生全面的程序设计和算法思维。另一方面，大学生程序设计竞赛旨在培养各级参赛选手的创造力、团队合作精神以及在软件开发过程中的创新意识。

3 基于学科竞赛的创新型人才培养模式

在总结近年来浙江农林大学电子信息类学科竞赛及专业人才培养经验的基础上，笔者提出了基于学科竞赛的创新型人才培养模式，如图1所示。该模式主要体现了“课程改革+竞赛实践平台+协会+指导团队+参赛队伍”相结合的“五位一体”的特点。

3.1 专业核心课程改革

C语言和数据结构是电子信息类专业的两门最重要的专业核心课程，对后期的专业学习起到至关重要的作用，同时也是程序设计竞赛、电子设计竞赛、嵌入式系统竞赛、机器人竞赛等竞赛的核心知识所在。近年来，通过改革考试模式、制定任课教师奖惩制度、高年级优秀学生担任助教等多个举措实施了这两门专业课程的提升工程。考试模式由原来单纯的“卷面考试”改为“卷面考试+上机考试”相结合的模式，且利用自行开发的程序设计在线评判系统进行上机测试，限定时间、编程工具和测试地点，学生直接在系统上提交编程代码，成绩也通过系统根据完成题目数量及使用时间自动统计和排名。任课教师采用竞争上岗方式，并根据教学效果划分不同等级的授课工作量酬金，在一定程度上改善了教学效果。同时，每个教学班由4-5个高年级的优秀学生担任教学助理，主要进行实践操作的辅导，一方面作为任课教师与学生之间的纽带，更好地实现师生之间的沟通衔接；另一方面解决了师资短缺问题，相当于将师生比从过去的1：60提升到了1：15，上机课由过去的“放羊式”改成了现在的“小班式”教学，效果提升十分明显。近4学年C语言课程成绩有了显著提高。表1所示是近4学年C语言考试成绩变化数据，图2所示是近4学年C语言课程期末平均成绩及不及格率变化情况。

3.2 建立和完善竞赛实践平台

建立完善的软硬件实践平台，一方面为竞赛提供基础设施，另一方面还能起到推广示范作用。实践平台的建立是一个动态的过程，需根据竞赛内容及教学需求的变化情况逐年加以完善。学校每年都会持续补充程序设计竞赛在线评判系统的练习题库。近年来我们还增加了C语言、数据结构课程专题模块，为这两门课程提供了上机练习和测试专区，逐步改善了电子竞赛元器件及调试系统。根据竞赛要求，学校购买并完善了嵌入式系统设计平台和机器人竞赛开发系统等。

3.3 成立各类竞赛协会

实践表明，竞赛协会是帮助普通学生向竞赛队员过渡的、行之有效的基层组织。通过协会运作，开展招收会员、系列竞赛讲座和校内比赛等活动，扩大了竞赛影响力，同时为培养和选拔尖子生奠定良好基础。具体的措施有：成立与专业培养关系密切且影响面大的竞赛协会，在大一新生中进行宣传并招收协会会员，协会主要会员及指导教师团队开展系列讲座、举行校内竞赛活动，选拔优秀会员参加各类学科竞赛或项目开发。

3.4 “多元化、多层次”的竞赛指导团队建设

我们还会建立包括校内教师、校内高年级优秀队员、已毕业的优秀队员等在内的竞赛指导团队。校内指导教师队伍相对固定，其他人员则根据情况逐年适度替换。这一举措在很大程度上缓解了竞赛指导师资短缺矛盾。

3.5 “正态分布式”的参赛队伍培养

参赛队伍由大一、大二、大三的学生组成，其中，以大二的学生居多，其次是大一和大三，大至呈现“正态式”分布。由于大四学生涉及考研、考公务员、岗位应聘及毕业实习等因素，在时间和精力上都跟参赛有所冲突，因此基本上被排除在参赛队伍之外。通过优化参赛队伍结构，保证参赛队员在高、低年级之间的合理分布，从而保证竞赛成绩的稳定性和长效性。

4 结语

浙江农林大学自2004年开始参加全省和全国性的程序设计竞赛、电子设计竞赛，自2008年开始参加嵌入式系统竞赛和机器人竞赛，初步建立了基于学科竞赛的电子信息类专业创新型人才培养模式。经过对2011届计算机科学与技术、电子信息工程、信息管理与信息系统等3个专业共240个学生的毕业论文成绩进行分析，结果表明85%以上的优秀论文得主均参加过学科竞赛，超过90%的参赛学生的毕业论文成绩都在良好以上。所有参赛并获奖的同学生在毕业当年8月底前都找到了就业单位或被录取到各高校继续攻读硕士研究生。据统计，直接就业的参赛获奖学生初次就业薪水超过普通学生就业薪水的35%，说明这些学生比一般学生在就业市场上具有更明显的竞争力。